耙齿式残膜回收机自动脱膜机构优化设计

针对耙齿式残膜回收机脱膜难、效率低的问题,运用Box-Behnken的中心组合试验方法对残膜回收机脱膜机构的工作参数进行了试验研究,以刮板角度、刮板安装位置、刮板长度为影响因素,以初次脱膜率、缠膜率为试验指标进行3因素3水平的响应面试验;建立了响应面数学模型,分析了各影响因素对作业质量的影响,同时对影响因素进行了综合优化。试验结果表明:初次脱膜率影响显著顺序依次为刮板角度、刮板安装位置、刮板长度;缠膜率影响显著顺序依次为刮板角度、刮板长度、刮板安装位置;最优工作参数组合为刮板角度为70°、刮板安装位置为95mm、刮板长度为480mm,对应的初次脱膜率和缠膜率为94.7%、1.29%,且各性能指标和理论优化值相对误差均小于5%。研究结果可为耙齿式残膜回收机脱膜机构的结构完善和作业参数优化提供依据。     

微波冻干设备微波屏蔽问题探析

微波屏蔽处理是微波冻干设备设计开发的所需考虑的重点问题之一。本文探讨了微波产生的热效应和非热效应,结合微波冻干设备的结构配置分析了微波冻干设备中微波屏蔽的必要性。探讨了微波冻干设备中冻干仓仓门、导线、真空引出管口、干燥仓与捕水器连接通道、馈口的屏蔽问题,并分别采用扼流设计、铝箔、截止波导、屏蔽过流板、铁氧体材料等屏蔽处理措施。     

牵引式甜菜联合收获机自动对行系统设计与台架试验

为提升中国甜菜收获机械的自动化水平和作业性能,依托前期研制的4LT-A型牵引式甜菜联合收获机和4LTSYT-A型甜菜自动对行收获田间模拟试验台,对自动对行系统进行了总体结构和关键部件设计及参数确定。以漏挖率、破损率和反应时间为自动对行性能指标,以复位弹簧预紧力、前进速度、偏离距离、液压流量、供油压力及株距为试验因素进行了单因素台架试验,分析了各因素对各性能指标的影响显著性和影响规律。方差分析和直观分析结果表明,弹簧预紧力、前进速度、偏离距离和液压流量均对各性能指标影响显著,供油压力和株距对各性能指标影响不显著。随弹簧预紧力的增大（53~346N）,反应时间增加,漏挖率和破损率先减小后增大,当预紧力为198N时,漏挖率和破损率最低,分别为2.34%、3.77%;随前进速度的增加（0.4~2.0m/s）,漏挖率和破损率逐渐增大,反应时间逐渐减小并趋于稳定;液压流量在15~35L/min变化时,漏挖率逐渐减小,反应时间和破损率先减小后增加,当液压流量q=25L/min时,破损率和反应时间最小,分别为3.77%、0.47s;各性能指标随偏离距离的增加而逐渐增加,自动对行系统在偏离距离0~60mm范围内的适应性较好。     

论种子加工流水线设计

针对当前国内种子加工流水线设计缺乏系统研究、理论指导和规范管理问题，本文对种子加工流水线的设计内容、设计原则、总体设计及辅助系统设计要点等进行了系统论述。     

铲筛式残膜回收机输膜机构参数优化与试验

垄作残膜回收对机具幅宽要求较高、地膜利用低、垄体高、垄沟残膜回收难、残膜碎片多、埋膜深等特点。铲筛式残膜回收机对土下残膜具有回收能力,在垄作残膜回收领域具有良好的应用前景。输膜机构缠膜率高和收获后残膜含土率高是制约铲筛式残膜回收机推广的主要问题,为了提高铲筛式残膜回收机输膜机构作业质量,降低输膜机构的缠膜率及收获后残膜的含土率,该文运用单因素试验方法得出最优筛面结构形式,在单因素试验基础上运用Box-Benhnken的中心组合试验方法对残膜回收机输膜机构的工作参数进行了试验研究,以振动筛振动频率、振动筛振幅、齿片间距进行三因素三水平二次回归正交试验设计。建立了响应面数学模型,分析了各因素对作业质量的影响,同时,对影响因素进行了综合优化。试验结果表明:缠膜率影响显著性顺序为振动筛振动频率?齿片间距?振动筛振幅;含土率影响显著性顺序为齿片间距?振动筛振动频率?振动筛振幅;最优工作参数组合为振动筛振动频率3.9 Hz、振动筛振幅42 mm,齿片间距15 mm,对应的缠膜率和含土率分别为1.72%、32.81%,且各评价指标与其理论优化值的相对误差均小于5%。研究结果可为铲筛式残膜回收机输膜机构的结构完善设计和作业参数优化提供参考。     

热板-微波联合真空冷冻干燥茭白工艺优化

为降低新鲜茭白冻干作业能耗,提高冻干成品的品质,以总能耗、体积保留率、复水比、色差值为考察指标,开展了热板冻干、微波冻干、热板-微波联合冻干试验研究。研究表明:35℃热板冻干后茭白品质好,但能耗高;60℃热板冻干能耗低,但水分升华过快对茭白微观结构造成较大破坏,降低了茭白品质;采用35℃热板冻干8 h后,再采用60℃热板冻干或3 k W微波冻干可有效降低冻干能耗,同时冻干后茭白品质良好。在此基础上,采用均匀设计法,开展热板-微波联合冻干工艺参数优化试验研究,通过逐步回归分析,得出了冻干总能耗、体积保留率、复水比、色差关于加热板温度、脱水转换点、微波功率的三元二次回归方程,并通过四维切面等位线图分析了上述4个考察指标受3个试验因素取值变化的影响机理。最后,采用综合加权评分和逐步回归分析得出综合指标关于加热板温度、脱水转换点、微波功率的回归方程,进一步确定加热板温度为30℃、脱水转换点为72%、微波功率为3 k W为最优的热板-微波联合冻干工艺参数,此时综合加权评价指标值76.07,总能耗、体积保留率、复水比、色差分别为90.6 k W·h、51.86%、10.59、4.32。该研究为制定产品优良、高效节能的冻干工艺提供参考。     

1MCDS-100A型铲筛式残膜回收机的设计与试验

为了减少铲筛式残膜回收机在工作中的振动,设计了双筛面呈上下平行排布的减振式自平衡残膜回收机,确定偏心轮旋转轴转速范围为260~330 r/min,采用DH5902动态测试系统对双筛面残膜回收机的振动参数进行了田间作业测试,试验结果表明振动频率在3~5.5 Hz变化时,机架左右方向振动测量值范围在4.2~5.4 m/s~2,在设备可承受振动范围内,双筛面减振效果明显。通过单因素试验确定筛面形式为锯齿筛,另外,设计了电动推杆式自动卸膜装置,耗时4.1 s完成卸膜任务。选取机具前进速度、逐膜筛振动频率、逐膜筛振幅、锯齿间距作为试验因素,运用响应曲面法并在Matlab2013a软件中绘制四维切片图来分析各因素对残膜回收指标的影响效应,结果表明试验因素对残膜回收质量有较大影响,综合优化结果为机具前进速度0.73 m/s,逐膜筛振幅99 mm,逐膜筛振动频率为280 r/min,筛面锯齿间距12 mm,此时残膜回收率为91.26%,缠膜率为4.27%,膜土比为2.16。该研究不仅为农机市场提供了一种实用机具,也为残膜回收机械创新研发和优化提升提供了理论依据和参考借鉴。     

薏苡脱壳机关键部件作业参数优化与试验

针对薏苡脱壳设备脱净率差、破碎率高,相关工艺与装备研究几近空白的现状,该文结合薏苡物料特性,运用中心组合试验设计理论开展关键部件作业参数试验与优化,重点研究薏苡脱壳机脱壳仓作业关键参数中动盘转速、动静磨盘间隙、静盘工作面宽度对脱净率、破碎率的影响规律,并以脱净率、破碎率为响应指标进行多目标优化。首先对主产区主要薏苡品种物料特性进行研究,并进行与脱壳相关的物理参数测定,然后采用二次正交旋转组合试验方法设计试验并用Design-Expert进行数据处理,建立脱净率、破碎率的回归数学模型并进行方差分析。分析得出影响薏苡脱壳机脱净率的主次因素依次为:动盘转速静盘工作面宽度动静磨盘间隙;影响破碎率的主次因素依次为:静盘工作面宽度动静磨盘间隙动盘转速。通过响应曲面方法分析各因素交互作用对脱净率、破碎率的影响,并根据优化目标的重要程度(脱净率较破碎率重要)对回归模型进行多目标优化,得出薏苡脱壳机关键部件最佳作业参数组合为:动盘转速1 076.02 r/min,动静磨盘间隙4.91 mm,静盘工作面宽度7.63 mm。此时,脱壳机脱净率最高、破碎率最低,其值分别为50.49%、3.02%。将优化参数在薏苡脱壳设备上开展验证及批量化流水加工作业,流水加工作业脱净率达51.1%、破碎率3.6%,设备作业质量大幅提升,达到了较为理想的效果。该研究可为提升薏苡脱壳机作业质量提供参考。     

大蒜果秧分离试验装置的设计与测试

为提高大蒜联合收获果秧分离作业性能,解决果秧分离过程中留茎长、伤损率高等问题,该文研制了一种大蒜联合收获果秧分离试验装置,该试验装置由夹持输送装置、排序-对齐装置、切割装置、机架等组成,能够完成大蒜的夹持、排序、对齐、切割分离等工序的作业。并进行了大蒜果秧分离试验台作业参数优选试验,得出最优组合参数为夹持高度190 mm,夹持角度79o,主夹持链速度1.06 m/s,此时大蒜的平均留茎长度为37.56 mm,伤损率为2.33%,满足大蒜果秧分离作业质量的要求。该研究可为大蒜联合收获果秧分离机构的研发提供参考。     

基于PLC的种子包衣机自动控制系统设计与实现

为提高种子包衣质量，满足现代农业生产用种需求，研发了5BY-5型新一代种子包衣设备,并设计了以PLC为控制核心，液晶触摸屏为人机交流窗口，集编程、变频、液流监测、传感器等技术为一体的自动化控制系统。介绍了设备的主要结构、工作原理、控制系统硬件选型及抗干扰措施。采用Pro Tool/Pro CS编制人机交流软件，在Step 7-Micro/WIN环境下采用梯形图方法编制系统监控软件，实现包衣作业的部件保护、精确计量、自动控制和人性化操作。检测结果表明，包衣合格率为99.2％，均匀性变异系数为0.6％，证明该设备能有效提高包衣质量。